微體積動(dòng)態(tài)雜交儀的研制.pdf

1、核酸分子雜交技術(shù)作為核酸檢測技術(shù)的一種重要的手段，已經(jīng)成為生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)研究中最廣泛的技術(shù)之一，同時(shí)也是臨床分子檢測的重要技術(shù)。
　　近年來，隨著對納米材料研究的深入，研究人員發(fā)現(xiàn)，使用磁性納米顆粒作為固相載體的核酸雜交反應(yīng)較傳統(tǒng)的核酸雜交方式在分離純化方面更具優(yōu)勢，但反應(yīng)效率因磁性顆粒沉降和表面的立體空間限制而可能受到影響。因此，為充分發(fā)揮磁性顆粒的優(yōu)勢并盡可能克服其不利的一面，有效的途徑就是使磁性顆粒在反應(yīng)中

2、始終處于懸浮運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所以，針對核酸雜交反應(yīng)體系尤其是微體積雜交體系配備相關(guān)的自動(dòng)化儀器對磁性顆粒進(jìn)行充分的混勻擾動(dòng)是很有必要的，但目前尚缺少這方面的研發(fā)和應(yīng)用方面的報(bào)道?；谏鲜鲂枨?，在實(shí)驗(yàn)室前期建立的磁性納米顆粒修飾的核酸分子雜交方法的基礎(chǔ)之上，本課題進(jìn)一步研制了適用于磁性納米顆粒為固相載體的核酸分子動(dòng)態(tài)雜交裝置。
　　本論文首先依據(jù)磁性納米顆粒修飾的核酸分子雜交技術(shù)和檢測方法，確定本系統(tǒng)所需實(shí)現(xiàn)的功能和參數(shù)指標(biāo)。然后根據(jù)功能

3、需求確定微體積動(dòng)態(tài)雜交儀的各個(gè)功能模塊，其中包括精確的溫度控制模塊、液體混勻模塊、核心控制模塊、人機(jī)交互模塊以及其他一些輔助模塊。在此基礎(chǔ)上，完成系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方案的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)的溫度控制方案采用增量型PID與PWM(Pulse WidthModulation)控制方法中最經(jīng)典的單周控制法相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)腔內(nèi)溫度的精確控制，具有升溫速度快、溫度均一性好、易于控制等特點(diǎn)。混勻裝置設(shè)計(jì)小巧、靈活，可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)管不同狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)，控

4、制速度在0～40rpm可調(diào)，步進(jìn)電機(jī)控制采用梯形加減速算法能夠避免步進(jìn)電機(jī)高速啟動(dòng)時(shí)失步現(xiàn)象。人機(jī)交互采用觸摸屏的方式，不僅為用戶提供一目了然而又舒適的界面，而且簡便了參數(shù)設(shè)置的操作流程，并能對實(shí)驗(yàn)進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。
　　最后，根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性和實(shí)用性。本系統(tǒng)不僅可以為核酸分子雜交反應(yīng)提供適宜的溫度環(huán)境，而且可以很好地實(shí)現(xiàn)液體中磁性納米顆粒的混勻，溫度控制模塊和液體混勻模塊都達(dá)到